装配定位及固定.
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装配定位及固定一、装配基准
飞机各个部件外形的准确度,关系到飞机的飞行性能,而选择不同的装配基准会出现不同的外形准确度。
在飞机的铆接装配中使用了以下几种装配基准:
1以蒙皮外形为基准
首先将蒙皮在型架(夹具)的外形卡板上定好位,再将骨架零件(或组件)贴靠到蒙皮上,并施加一定的压力使蒙皮紧贴于外形卡板上,之后将两半骨架连接起来。
这种方法的误差是由外向内积累的,最终靠骨架的连接而消除。
这种方法的外形准确度高,一般适用于高速飞机(如图2-2所示)。
2以蒙皮内形为基准
首先将蒙皮压紧在型架(夹具)的内托板(以蒙皮内形为托板的外形)上,再将骨架零件(一般为补偿件)装到蒙皮上,最后将骨架零件与骨架(或骨架零件)相连接(如图2-3所示)。
这种方法与上一种相比较而言,基本相似,只是其外形比前者多了一道误差(蒙皮厚度公差)。
国外广泛采用它来装配大型飞机的机身等部件。
3以飞机骨架外形为基准
图2-2以蒙皮外形为基准的装配方法图2-3以蒙皮内形为基准的装配方法
首先将骨架在型架上定位好并进行铆接,使其具
有一定的刚度,然后将蒙皮装上,并对蒙皮施加
外力,使蒙皮紧紧贴在骨架上,再将蒙皮与骨架
铆接,其误差是从内向外积累的,故外形准确度
差。
一般多用于低速飞机(如图2-4所示)。
图2-4以骨架为基准的装配方法
l-梁2-翼肋3-工艺垫片4-卡板5-长桁
二、定位方法
1划线定位法根据产品图样上给的尺寸,用通用量具进行度量和划线确定零件的安放位置(如图2-5所示)。
这种方法因划线的误差较大(约1mm左右),而使其定位准确度较低。
一般用于刚性较好的零件,且位置准确度要求不高的部位。
如图2—4中翼肋的加强角材件号4及件号5可以采用划线定位。
而上下缘条件号1及件号2,其位置准确度直接影响飞机的气动力外形,故不能用划线法定位,即仅尺寸1L及2L可用划线法确定。
1)划线定位程序
(1)首先要看懂图样,确定航向和图样表示的是右件还是左件,以免将零件装错或装反。
(2)确定划线基准,根据产品图样给的尺寸基准进行划线,在飞机装配图中肋和框的位置是以轴线为基准,机身和发动机舱是以构造水平线和对称中心线为基准,有的尺寸是间接尺寸,需要通过换算来确定。
(3)用划线工具进行划线,为了避免误差积累造成的不协调,对于尺寸链的各个环都要按某一固定的基准为依据进行测量。
如图2-6中大梁上用来连接各肋的角材,都应以某一端为基础确定各个角材的位
置。
(4)检验划线工作质量,在划线完结后要按产品图样仔细地对照,检查划线有无差错、划线误差是否符合规定。
(5)按图样上铆钉的边距和节距划线,适当的钻制初孔,进行暂时固定。
图2-5划线定位示意图图2-6大梁各角材都以“0”肋为基准来划线2)划线定位注意事项
(1)注意零件是铆接在腹板前面还是后面。
(2)认准零件是右件还是左件,哪个面与所划线对准,哪个面铆接,两端是否上下颠倒。
(3)划线用笔按技术文件选用,以免划伤和腐蚀零件。
(4)划线笔应削得细尖,以免线迹太粗,
影响准确度。
(5)划线笔运动平面垂直于工作表面,
尾部向前进方向倾斜(如图2-7所示)。
(6)暂时固定用具,应在与工件的接触面上粘以软质防磨材料,以防将产品表面划伤、碰伤和磕伤等。
图2-7用划线笔划线
2晒线定位法
在腹板等平面零件上按明胶模线图板1:1地晒出了安装在其上的其他零件的形状和位置线,这些零件各按其本身的位置线定位。
这种方法
省略了划线工序和工装定位,且比划线定位准确度高。
常用于低速飞机的肋、隔框等装配和与外形无关的零件定位(如图2-8所示)。
1)定位程序
(1)将晒线零件与装配图样对照,检查是否相符。
图2-8晒线定位法
(2)按装配指令规定的次序将零件对号比试检查零件是否协调,对准位置线,在零件及晒线零件上一起钻制定位孔,用固定销固定。
以图2-8所示为例,先固定上下缘条3和4,其次固定立柱5、6、10,再固定加强角材9、11、8、12、7、13。
(3)检验零件定位是否正确。
2)注意事项
(1)认准零件是右件还是左件,哪个面是基准,不要装错。
(2)安装时将零件基准面对准基准线的中心,其他的外形线可能由于误差积累可稍有出入。
(3)操作时注意保护零件表面,避免划伤、碰伤和磕伤。
(4)定位孔应选在适当的铆钉位置,在划好边距、节距线后钻制,孔径应符合技术文件规定。
(5)用于固定的工具和固定销与产品接触面应粘软质防磨材料。
3装配孔定位法
装配时用预先在零件上制出的孔来确定位置。
装配孔通常是按样板预
先在两面要装配的零件上钻制出来的,其孔径按技术文件规定制取,
每个零件上装配孔的数量不应少于二个,对于尺寸大、刚性差的零件
应适量增加。
这种定位方法适用于平板零件和单曲面零件(如图2-9所示)。
1)定位程序
(1)对照装配图样检查零件是否合格,
装配孔是否协调。
(2)按装配指令的顺序依次将零件的
装配孔对准,用定位销或定位螺钉进行固定。
(3)检查零件固定是否正确。
图2-9按装配孔装配定位2)注意事项
(1)注意零件是右件还是左件,不要装反。
(2)注意零件是装在前面还是装在背后。
(3)注意零件上下两端不要装颠倒。
(4)操作中注意保护零件表面,避免划伤、碰伤和磕伤。
(5)固定用具与产品接触面应粘软质防磨材料。
4装配夹具(型架)定位法
零件或组件的位置按装配夹具(型架)上的定位件来确定(如图
2-10所示)。
A—A
图
2-10
用装
配夹具定位示意图图2-11以外形卡板定位骨架外形
1一肋腹板2一夹具底板3一定位件
4一缘条5一定位孔销钉
定位件是装配夹具(型架)的主要元件,形式多种多样,以适合各种不同形式的零件或组件的需要。
1)常见的几种定位形式
(1)以外形卡板定位蒙皮外形(如图2-2所示)或定位骨架外形(如图2-11所示)。
(2)以内托板定位蒙皮内形(如图2-3所示)。
(3)以包络板定位蒙皮外形(如图2-12所示)。
(4)以定位孔定位:在夹具上给出定位器,同时在零件上通过样板钻出定位孔,通过所钻出的孔来确定零件在夹具上的位置,一般常用于定位与外形无关的腹板,但对于外形准确度要求不高的飞机也可用来定位与外形有关的隔框及翼肋等零件。
如图2-10中的翼肋腹板的定位以及图2-13所示某型机机身板件装配夹具各框的定位。
图2-12以包络板定位蒙皮外形示意图
(某型机舱门装配夹具之包络板)
(5)以耳子或叉子定位器定位叉子或耳子形式的接头(如图2-14所示)。
(6)以定位板定位,常见的如在卡板上伸出定位板定位隔框或翼肋的轴线位置(包络式夹具则经常用卡板来确定主要构件的位置),或者在卡板或托板上安装挡板来确定长桁或角材等的位置等(如图2-15所示)。
图2-13定位孔定位示意图
(某型飞机机身板件装配夹具)
图2-15以定位板定位翼肋及长桁示意图
装配夹具(型架)是保证飞机气动力外形和零、组件在相对位置准确所不可缺少的装备,它除了起定位作用外,还有控制零件形状和减少铆接变形的作用。
对于薄壁结构的一些尺寸大、刚性差的零件之定位,往往采用超六点的“过定位”方法。
装配夹具(型架)定位比上述几种定位方法准确度要高,而零、组件位置的准确度则取决于夹具(型架)本身的准确度。
2)定位程序
(1)按装配指令要求将各定位元件放置于工作位置,并将压紧件退到非工作位置。
(2)按装配指令规定的顺序将零件或组合件装到定位件上。
(3)定位及压紧被安装零、组件、叉耳接头要注意两侧间隙是否相等,工艺垫片是否已经垫好。
一般零件用基准面定位,使基准面与定
图2-14以耳子或叉子定位产品的叉子或耳子
位器紧密靠合,然后用压紧件压紧。
(4)划线或按导孔钻固定孔,用定位销作临时固定。
3)注意事项
(1)使用夹具(型架)前需看懂工装图样,了解各定位器、压紧件的功用。
(2)注意夹具(型架)所标志的航向、构造水平线、对称中心线、弦线、各种轴线、切割线等,以便检查定位的正确性。
(3)注意左右对称零件不要装反。
(4)零件定位压紧后,必须与定位件紧密贴合。
(5)有工艺垫片者要注意在骨架与卡板间加上工艺垫片。
(6)夹具(型架)的定位件、压紧件等如有尖角部位要采取防护措施,以免磕伤、碰伤零件。
(7)夹具(型架)各配合部位如使用不灵活,应注油润滑,不能用铁锤用力敲打。
5用标准工艺件定位法
按产品零件或组件的主要尺寸1:1地制造一个标准工艺件(甚至在工艺件上可以制出一些缺口或安装上一些定位件),用这些标准工艺件来代替零件或组件以确定其他构件的位置,待其他构件连接之后再卸下这些工艺件而换上相应的零件或组件,完成装配,此为标准工艺件定位法。
例如,采用几个中段肋的工艺件,在前梁或后梁定好位之后来确定后梁或前梁的位置;又如某型机的货舱门,各梁的位置是靠工艺蒙皮上的定位角材来确定的,骨架装好之后再装上外蒙皮而在夹具内钻孔、铆接,图2-16为工艺肋及工艺蒙皮的示意图。
(a)(b)
图2-16工艺肋及工艺蒙皮示意图图2-17工件定位法示意图
(a)工艺肋(b)带有梁定位器的工艺蒙皮
6工件定位法
按基准零件或先装的零件定位后再装其他零件,如按长桁上已铆好的角片来确定各框的纵向位置;或按各框长桁缺口的弯边来确定长桁的位置。
还有按已制好的蒙皮上的开口来铆装口框和配制口盖等。
在飞机铆接装配中,此法常作为辅助的定位方法。
图2-17为靠襟翼的梁及肋来确定角片位置之示意图。
三、装配定位后的固定
1固定的含义及目的
参加铆接装配的零组件,按选用的定位方法定好位后,都要在铆缝上隔一定数量的铆钉或隔一定距离,用铆钉或穿心夹等进行连接,这称为固定。
固定的目的,在于使参加装配的零组件在铆接装配过程中始终符合定位要求,防止互相串位及因串位可能引起的变形。
对于为提高疲劳强度或要进行缝内涂密封胶铆接而要进行二次装配的部件来说,其预装配中更应注意搞好固定,以保证钻孔、分解、除毛刺和涂胶后,能顺利地进行正式装配,不串位,不变形,符合定位要求。
在成批生产中,装配件在型架(夹具)上通过固定铆接后,可从
型架中取下,在架外铆接,提高型架利用率;有些零组件在架内铆接不开敞部位,固定铆接后,到架外进行补铆。
2固定的形式
1)打固定铆钉。
一种是在铆缝上打与图样一致的铆钉;一种是在铆缝上打比图样小一号的铆钉,
待铆接件铆接结束后分解掉固定
钉,再打与图样一致的铆钉(如图
2-18所示)。
图2-18在铆缝上打固定铆钉固定铆接件
2)上固定螺栓,也叫工艺螺栓。
一般用在铆接件铆缝部件的层数多,又比较厚时,用工艺螺栓固定(如图2-19所示)。
3)用穿心夹(或弹簧销)固定。
一般用于刚性小的超薄壁结构,总厚度在2mm以内的连接件上(如图2-20所示)。
图2-19在铆缝上用固定螺栓固定铆接件(a)(b)
图2-20在铆缝上用穿心夹固定铆接件
(a)穿心夹(b)穿心夹固定铆接件
3固定操作要点
1)安放固定螺栓进行固定时,应避免划伤零件表面,特别是蒙皮表面。
可使用非金属材料做的垫圈保护产品表面。
2)固定顺序,与铆接顺序方法一样,可用中心法或边缘法进行固定,以避免连接件产生鼓起和波纹等变形。
3)固定的距离,即固定点的数量由产品的形状和外廓尺寸大小而定。
对于曲面形状、刚性较弱件和外形准确度要求较高的部位,所用固定铆钉或穿心夹的数量要多。
(1)平面形状件:刚性好时固定距离一般取200~300mm;刚性差时取100~200mm。
(2)单曲面件:刚性较好时,固定距离取100~200mm;曲率半径较小(如机翼、尾翼前缘)而刚性较差时,固定距离取50~100mm。
(3)双曲面件:曲率变化大的部件,要每隔一个孔就固定一点,即进行密集性固定。
4)在型架(夹具)内进行固定铆接的要求。
零件按型架(夹具)定位并修配好后,进行固定铆接,使零件固定牢靠。
装配件具有一定的刚度,装配件从型架(夹具)中取出后,零件之间不会串位,也不会产生较大的变形,方达到固定铆接的要求。
经验证明,架内完成的固定铆接应占总铆接量的25%~40%。
5)在型架(夹具)内预装配的固定要求。
首先进行初步固定,即用中心法或边缘法顺序要求,在铆缝上放置穿心夹或固定螺栓。
然后在初步固定的固定点之间,按连接件的形状、尺寸大小和刚性再增加固定点。
对于超薄壁结构件和密封铆接件,在用中心法或边缘法进行初步固定时,一般都采用密集性固定,即每隔一个孔就固定一点。
除防止变形,还便于插钉。
二次装配时,一定要按原固定孔固定。
6)对于曲率较大的半开口结构,固定时要采取反变形措施,即沿铆接变形的相反方向,预先人为地改变工件的外形进行固定(如图2-21和图2—22所示)。
图2-21半开口结构件固定时的特点图2-22曲率较大的结构件固定内蒙皮时的特点(固定时采用反变形法,即向变形的反方向(这种结构的内蒙皮一般都用抽心铆钉铆接。
固支撑产生ΔL。
ΔL的大小根据经验确定)定内蒙皮时用反变形法,使其产生ΔL)。